热能与动力机械基础复习题1

热能与动力机械基础

循环经济——是由“资源—产品—再生资源”所构成的物质反复流动的经济发展模式。它要求在经济活动中以“3 R原则”作为行为准则：

(1)减量化(Reduce)原则。用较少的原料和能源投入来达到既定的生产或消费的目的。

(2)再使用（Reuse)原则。产品和包装容器能以初始的形式被反复使用。

(3)再循环(Recycle)原则。生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源，而

不是不可恢复的垃圾。

循环经济的特征——低开采、高利用、低排放，它是一种与环境和谐相处的经济发展模式。通过循环经济，使资源的使用减量化、产品能反复使用和废弃物资源化，从而实现“最佳生产、最适消费、最少废弃”。

1．单位GDP（国内生产总值）能耗

是指某一年或某一个时期，实现单位国民经济产值所平均消耗的能源数量。

单位GDP能耗即单位产值能耗，属于宏观经济领域的指标，其表达式为

r﹦E/M

式中，E—能源消耗量(指标准煤)；M—同期国民经济生产总值。

单位为吨标准煤/万元。

2．单位产品能耗

是指每单位产品产量所消耗的能量，属于微观经济领域的指标。它又分为单耗和综合能耗两种，可用一个式子来表达

C﹦E p/A

式中，A为产品产量；E p为产品能耗。

当E p是指某种能的消耗量时，C为单耗，如生产1kWh电的煤耗；

如果E p是指生某种产品过程中所消耗的各种一次能源、二次能源的总消耗量，则C为综合能耗。

3．能源利用效率

它为被有效利用的能量(或获得的能量)与消耗的能量(或投入的能量)之比。它被用来考察用能的完善程度，其定义式为

η﹦E e/E c

η—为能源利用效率；E e—有效利用的能量；

E c—消耗的能量。

(火用)效率

我们可以广义地定义(火用)损失。对于某一个系统或设备，投入或耗费的(火用)Ex i与被利用或收益的(火用)Ex g之差，即为该系统或设备的(火用)损失Ex L，可表示为

Ex L= Ex i﹣Ex g而被有效利用（或收益）的(火用)与投入（或耗费）的(火用)之比，则为该系统或设备的(火用)效率ηex，也称为有效能效率 环境污染的防治

1) 改善动力机械和热能利用的各种设备的结构，并研制新型高效装置。

2) 采用高效、低污染的新型动力循环。如煤气化燃气一蒸汽联合循环。

3) 采用代用燃料与代用工质，并禁用某些工质。如以天然气代替煤气。

4) 开发利用新能源和可再生能源。如太阳能、风能、生物质能等。

5) 研制性能优良的技术部件。如新型的燃烧器、高效的脱硫除尘器。如插图1—6为一种联合的脱

硫脱硝工艺。

6) 建立“噪声综合控制区”和进行“环境噪声达标区”的建设。

7) 综合治理环境。合理排放和处理废气、废水、废液、废料。

8) 从可持续发展的战略目标出发，发展循环经济，推行环境无害化技术和清洁生产。 锅炉的基本构造

锅炉本体——炉膛、燃烧设备、锅筒、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器和炉墙构架。 辅助设备——燃料供给、煤粉制备、送引风、水处理及给水、除尘除灰和自动控制等装置。 （1）收到基。以收到状态的燃料为基准计算燃料中全部成分的组合称为收到基。以下角标ar 表示。 （2-1） 闪点及燃点

燃油的闪点——当油气和空气的混合物与明火接触而发生短促闪光时的油温。

燃点——油面上的油气和空气的混合物遇到明 火能着火燃烧并持续5 s 以上的最低油温。 热平衡基本原理

所谓锅炉热平衡是指锅炉的输入热量与输出热量(包括有效利用热和各项热损失)之间的平衡。 图2-6为锅炉热平衡示意图

根据图2-6可以写出如下热平衡方程式：654321Q Q Q Q Q Q Q r +++++= 正平衡效率 根据锅炉有效利用热占输入锅炉热量的百分数来表示，即

()%1001

⨯=

r

Q Q η

②反平衡效率 把输入锅炉的热量可作为百分之一百，然后扣除锅炉的各项热损失，即 (%))

(100654321q q q q q q f +++++-=η

火床燃烧设备

火床燃烧是指燃料主要在火床(又称炉排)上完成燃烧全过程的一种燃烧方式。特点是燃料按一定厚度均匀地铺在炉排面上燃烧。

火炉的种类有：固定炉排炉、链条炉排炉、抛煤机翻转炉排炉、抛煤机倒转链条炉、振动炉排炉等，

炉膛容积热负荷 —单位容积和单位时间内燃料燃烧的放热量，即

V

BQ q ar

v net V ,,=

表2-9(略)为火床炉炉排面积热负荷 与炉膛容积热负荷 的推荐值。

火室燃烧是指燃料在炉膛空间中以悬浮状态完成燃烧全过程的一种燃烧方式。它可以燃用固体、液体及气体燃料。

燃用固体燃料的火室炉通常称为煤粉炉，煤粉炉燃烧的煤粉必须很细，粒径一般在以下，以有利于燃烧。

火室燃烧是指燃料在炉膛空间中以悬浮状态完成燃烧全过程的一种燃烧方式。它可以燃用固体、液体及气体燃料。

燃用固体燃料的火室炉通常称为煤粉炉，煤粉炉燃烧的煤粉必须很细，粒径一般在

根据通道面积变化,说明压气机和涡轮的工作原理:

压气机效率是换算流量和换算转速的函数.

压气增压比是换算流量和换算转速的函数.

喘振和颤振的概念和危害.

多级压缩机效率和单级压缩机效率关系

多级涡轮效率和单级涡轮效率关系

压气机的损失有哪些?

涡轮的损失有哪些?

推力的计算公式.

计算单位公斤水蒸汽(540℃,17.5MPa)焓的火用,

计算单位公斤压力5.0MPa,温度1250℃的燃气的火用,

计算单位公斤压力5.0MPa,温度1400℃的燃气的火用,

计算单位公斤压力5.0MPa,温度1600℃的燃气的火用,

比较它们,

计算压力0.1MPa,温度520℃的燃气的火用,

级内损失和级的效率

1.汽轮机的级内损失

计算级的损失需要根据其实际情况而定。

（1）叶高损失叶高损失用半经验公式计算

（2）扇形损失扇形损失的计算公式如下 （3）叶轮摩擦损失摩擦耗功的经验

（4）部分进汽损失

（5）漏汽损失

（6）湿汽损失

吸收式制冷系统组成示意图

1—发生器2—冷凝器3—节流阀4—蒸发器5—吸收器6—泵

吸收式制冷系统组成示意图